KR200402566Y1 - 일반음향, 체감진동 및 골 전도기능, 진동모터 대체기능을 가지는 복합기능의 진동형 마이크로스피커 - Google Patents

Abstract

본 고안은 복합기능(Multi-Function Device)을 가진 마이크로스피커에 대한 고안으로 본래의 일반적인 스피커 기능 외에 진동모터(Vibration Motor)의 대체기능 과 체감진동기능 및 골 전도(Bone Conduction)기능의 구현이 가능한 구조의 복합기능 마이크로스피커에 대한 고안으로, 두개의 보이스코일을 이용하여 각각의 기능을 선택적으로 구분하여 사용이 가능하고, 소자의 소형화로 이동통신 달말기 및 헤드셋 등 크기가 작은 소자를 원하는 제품들에 적합하게 사용 할 수도 있으며, 또한 각각의 기능은 종래의 분리 되어 사용되던 각각의 소자의 성능 보다 우수하게 고안 되었다.

Description

일반음향, 체감진동 및 골 전도기능, 진동모터 대체기능을 가지는 복합기능의 진동형 마이크로스피커{Multi-functional vibrated micro speaker having function with normal sound, tactile sound, bone conduction and vibration motor}

본 고안은 일반음향, 체감진동 및 골 전도기능, 진동모터 대체기능 등을 복합 적으로 구비한 복합형 마이크로스피커로, 두 개의 전기적으로 분리된 보이스코일에 의해 음향부와 진동부로 구분 되어 음향부에서는 일반음향 구현을 하고 진동부에서는 진동을 이용한 골 전도음 전달 및 체감 진동, 진동모터 대체 기능을 수행 할 수 있는 복합 기능의 마이크로스피커 이다.일반 적으로 종래의 진동형 스피커의 구성을 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.도 1에서 종래의 진동형 스피커를 개략적으로 나타내는 단면도 이다.도 1에서 도시된 바와 같이, 먼저 스피커는 외곽으로 프레임(10)이 형성 되고, 프레임(10)의 상단 안착부에 음향 구형을 하는 진동판 다이아프레임(50)이 위치하여 일반음향 구현을 하고, 다이아프레임(50)의 진동을 생성 시키는 보이스코일(60)은 외부로부터 전기적으로 연결되어 외부로부터 인가된 전기적 음향 신호가 인가되어 다이아프레임(50)을 진동 시켜 음향을 구현 하게 되고 프레임에 삽입된 두개의 판스프링(30)은 요크(70)를 지지하여 주고, 양쪽 요크(70)의 사이에는 마그네트(40)가 코일이 삽입되는 소정 공간을 마련하며 위치하고, 마그네트(40)의 위쪽으로 탑 플레이트(20)가 위치하여 자장 형성을 하게 된다. 또한 마그네트(40)의 하단으로는 보빈 형태의 동심 코일(80)이 장착 되어 판스프링(30)으로 지지된 요크(70)와 마그네트(40)를 인가된 전기적 음향 신호에 따라 상하로 움직여 진동을 발생 기키는 구조로 되어 있으며, 보이스코일(60)의 바닥 면은 하부 프로텍터(11)에 접착 고정 되어 진동부의 역할을 수행 하게 된다.상기와 같이 구성된 종래의 진동형 스피커는, 요크(70)를 중심으로 아래 와 위에 각각 두개의 판스프링(30)을 가지는데 이로 보빈코일(80)에 전기적 음향 신호가 가될 경우 생성 되는 진동발생에 저항이 될 수 있으며, 진동부 구동을 하는 진동부 보빈 코일(80)의 경우 자기장 형성에 있어 보빈 코일 중앙의 작은 면으로 자기장 형성 되므로 자기효율의 이용에 있어서 확연히 떨어질 수밖에 없는 것이다. 또한 내부 부품 중 판스프링(30)과 요크(70) 및 마그네트(40)의 결합 조건에 있어서 복잡한 구조로 구성 되어 양산성에서도 떨어 질수 있는 것이다.

삭제

삭제

삭제

삭제

따라서 본 고안의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 판스프링을 하나만을 사용 하여 진동 발생의 저항을 최소화 하며, 진동 축 역시 중앙으로 만들어 진동 발생시 진동 효율을 높이고, 또한 진동을 발생 시키는 진동부 보이스코일을 주위로 양쪽에 2개의 마그네트를 삽입하여 양쪽에서 자기장이 발생하여 진동 발생시 강한 진동을 만들 수 있도록 하여 골 전도 및 체감진동 성능을 높이는데 있으며, 부품 조립 상에서 요크 및 3개의 마그네트, 판스프링 등이 일체형으로 조립 되어 조립 공정에서의 작업 간소화를 가져오는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징은,이동 통신 단말기나 휴대용 게임기에 있어서 음향 구형 기능이나 체감 진동, 또는 골 전도를 사용 할 수 있는 복합형 체감진동 마이크로 스피커에 있어서, 내부에 부품 배치를 할 수 있는 공간을 가지는 프레임의 내부는 상단과 하단 끝 부분에 안착부가 형성이 되어, 먼저 상단부 안착부에 다이아프레임이 접착 고정 되며, 다이아프레임의 중앙을 기준 하여 하 방향으로 음향부 보이스코일이 연장 고정 되고,프레임 상단의 안착부 밑으로는 진동부 보이스코일을 장착하기 위한 안착부 형성을 위해 가이드가 형성 되어 있어 진동부 보이스코일이 안착부에 접착 고정 되고,프레임의 하부 안착부에는 진동발생시 서스펜션 역할을 하는 판스프링이 위치하고, 판스프링의 상단에는 요크와 3개의 마그네트, 탑 플레이트가 장착되며, 프레임의 양쪽 끝에는 부품의 이탈 및 파손을 방지하기 위한 프로텍터가 위치한다.이하 본 고안의 의한 복합기능 마이크로스피커의 구성을 도 2를 참조 하여 상세 하게 설명 하면 다음과 같다.도 2는 본 고안의 구성을 단면도로 나타내는 단면도로서,도 2를 참조하면, 본 고안 복합형 체감진동 마이크로스피커의 구성은 프레임(100)과, 2개의 프로텍터(101)(111)와, 다이아프레임(102)과, 3개의 탑 플레이트(103)(116)(110)와, 3개의 마그네트(104)(107)(113)와, 2개의 보이스코일(105A)(105B)과, 판스프링(108)과, 요크(109)와, 요크 고정핀(112)과, 단자판(114)으로 구성된다.프레임(100)의 상단에는 계단형의 안착부가 형성 되어 음향부 다이아프레임(102)이 접착 고정되며. 다이아프레임(102)의 밑면으로 중앙을 기준 하여 음향부 보이스코일(105A)이 하 방향으로 연장 고정 되어 외부로부터 인가된 음향 전기 신호를 통해 다이아프레임(102)을 진동 시켜 음향을 구현하게 되며, 하단 끝부분 에도 역시 동일한 형태의 안착부가 형성되어 서스펜션 역할을 하는 판스프링(108)이 접착 고정되고. 상단 안착부의 밑 부분을 기준으로 중앙으로 향하는 가이드가 형성 되어 진동부 구동 시 외부로부터 진동부 보이스코일(105B)로 인가된 음향 전기적 신호를 통해 진동을 발생 시키는 역할을 하게 된다.요크(109)는 원형의 형태로 개방 형태이며 요크(109)의 윗면에는 중앙으로부터 내륜 마그네트(113)가 장착 되고, 외곽으로 진동부 보이스코일(105B)이 상하 운동을 원활하게 할 수 있을 정도의 소정 공간을 확보한 뒤 요크(109)의 상단에 외륜 마그네트(107)가 장착 되어 양쪽 마그네트에서 발생하는 자장의 이용해 진동력을 증가 시킬 수 있다. 또한 내륜 마그네트(113)의 상단에는 음향부 구동을 위한 2차 마그네트(104)가 장착이 되어 음향부의 구동을 단독적으로 수행할 수 있게 된다. 여기서 3개의 마그네트(113)(107)(104)는 각각 상단에 탑 플레이트가 장착 되게 된다.판스프링(108)은 진동 발생에 있어 가장 중요한 역할을 하는 부품으로 도 4에서 보는 바와 같이 원형의 형태로 중앙에 홀이 형성 되어 요크와의 결합 시 위치를 결정 하여 주고 중앙으로부터 외곽으로 형성된 4개의 날개는 주름이 형성 되어 상, 하 진동에 있어서 효율 적인 운동을 돕게 되며 요크(109)의 중앙 홀과 판스프링(108)의 중앙 홀은 요크 고정핀(112)에 의해서 강하게 압입 고정 되어 강한 진동 발생시에도 요크(108)와 판스프링의 분리를 방지 하여 준다.프로텍터(101)(111)는 프레임의 양쪽에 두개가 장착 되어, 먼저 상단에 장착되는 프로텍터(101)는 음향부 다이아프레임(102)의 이탈을 방지와 외부로부터 발생되는 충격으로부터 보호 하고, 하단부에 장착 되는 프로텍터(111)는 서스펜션 역할을 하는 판스프링(108)의 이탈 방지와 외부로부터 발생 할 수 있는 충격으로부터 보호 하는 역할을 하게 된다.단자판(114)은 프레임(100)의 외곽으로 형성된 단자판 가이드 위에 장착되어 외부 전기적 음향 신호를 내부 두개의 보이스코일(105A)(105B)과 연결 시켜 주는 역할을 하게 된다.이하 본 발명의 실시 예를 보면 먼저 요크(109)와 결합된 3개의 마그네트(113)(107)(104)와 3개의 탑 플레이트(110)(106)(103)를 모두 진동에 필요한 진동추로 이용 하여 진동 발생시 발생되는 진동량을 늘리고, 진동부 구동 시 외부 음향 전기 진동으로 변환 시키는 진동부 보이스코일(105B)은 요크 상단에 장착돼 내륜 마그네트(113)와 외륜 마그네트(107)의 사이에 오게 되어 양쪽에서 생성 되는 자장을 모두 이용하여 자장 효율을 높였으며, 내륜 마그네트(113)의 상단에 장착된 2차 마그네트(104)는 진동부 구동과는 관계없이 음향부 구현만을 위한 마그네트로서 외부로부터 인가된 음향 전기신호를 인가한 음향부 보이스코일(105A)에 의해 다이아프레임(102)을 진동 시켜 일반 음향을 구현 하게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 복합형 체감진동 마이크로 스피커는 2개의 보이스코일을 각각 음향부와 진동부로 구분 되어 음향부에서는 일반 음향 구현을 하는 일반 적인 스피커 기능을 수행 하게 되며, 진동부는 요크에 장착된 내, 외륜 마그네트에 발생되는 자장의 효율을 이용 하여 진동 발생 효율을 높이며, 서스펜션 역할을 하는 판스프링에 요크와 3개의 마그네트, 탑 플레이트가 일체형으로 조립되어 진동 발생시 진동추가 되어 진동량이 상승 하여 골 전도음의 전달시 보다 명확하게 전달 할 수 있으며, 향상된 진동량을 이용 하여 이동통신 단말기 또는 휴대용 게임기 등에서 게임을 즐길 때 배경음이나 효과음 등을 음향 신호에 진동으로 느낄 수 있는 체감진동으로의 활용도 가능 하며, 진동부 보이스코일(105B)에 지정된 교류 주파수를(저주파 180~230Hz 내외)을 인가할 경우 일정한 주파수가 형성 되어 이동통신 단말기 또는 PDA등의 수신 신호로 사용되는 진동모터로의 대체가 가능하다. 따라서 본 고안 복합형 체감 진동 마이크로스피커는 진동모터와 체감진동자, 골 전도소자, 스피커를 하나로 만들어 장착하는데 있어 내부 공간의 활용이 용이하고 체감진동이나 골 전도기능을 사용 하는 모든 재품에 사용이 가능 하여 활용범위도 넓힐 수 있다.

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

도1 은 종래의 진동 특성을 가지는 스피커의 단면도

도2 는 본 고안 복합형 체감 진동 마이크로스피커의 구조를 나타낸 스피커 구조 단면도

도3 은 본 고안의 음향부와 진동부를 구분한 단면도

도 4는 진동 발생의 서스펜션을 생성해주는 진동판의 구조도

도 5는 진동부의 진동부 보이스코일이 장착되는 구조를 나타낸 배치도

도 6은 본고안의 진동부를 헤드셋에 접목한 경우의 단면도

도 7은 본 고안의 3D 사시도

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

100 : 프레임 101 : 음향부 프로텍터 102 : 다이아프레임

103 : 2차 탑 플레이트 104 : 2차 마그네트 105A : 음향부 보이스코일

106 : 외륜 탑 플레이트 107 : 외륜 마그네트 108 : 판스프링

109 : 요크 110 : 내륜 탑 플레이트 111 : 진동부 프로텍터

Claims (8)

1. 이동 통신 단말기의 본체 내부에 장착되는 복합형 체감 진동 스피커에 있어서,

   프레임은 상단과 하단에 계단형의 안착부를 가지며, 상단부 안착부 밑 부분에는 중앙으로 향하는 가이드가 형성이 되어 진동부 보이스코일이 장착 되고, 상단 안착부에는 다이아프레임이 장착 되어 다이아프레임 밑면에 부착된 음향부 보이스코일이 하 방 향으로 연장하여 부착 되며, 하단부 안착부에는 중앙으로부터 외곽으로 주름이 형성된 4개의 날개를 가진 원형의 판스프링이 장착 되며,

   요크는 중앙의 내륜 마그네트와 소정 공간을 가지고 장착된 외륜 마그네트, 음향 구동을 위해 내륜 마그네트 위에 장착된 2차 마그네트와 각각의 마그네트 위에 장착된 탑 플레이트를 가지고, 이 요크는 판스프링에 의해지지 고정 되며,요크와 판스프링은 요크의 중앙 홀로 요크 고정핀이 삽입 고정 되고,

   두개의 보이스코일은 서로 전기적으로 연결 되지 않은 두개의 외부 단자판에 의해 각각 연결 되는 특징을 가지는 복합형 체감진동 마이크로 스피커
2. 제 1항에 있어서,

   상기 보이스코일은 각각 상 방향에서 하 방향으로 연장 고정 되어 외부 단자판에 의해 분리 되고, 각각 음향부와 진동부 기능을 수행할 수 있는 구조적 특징을 가지는 복합형 체감진동 마이크로스피커.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 요크는 3개의 마그네트와 탑 플레이트로 구성 되어 내륜 마그네트와 외륜 마그네트는 진동부를 양쪽에서 생성된 자장을 이용 하여 진동을 구현 하고, 내륜 마그네트 상단에 장착된 2차 마그네트는 음향부 구동에 필요한 자장을 형성 하여 주는 구조적 특징을 가지는 복합형 체간진동 마이크로스피커.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 판스프링과 요크에 조립된 3개의 마그네트, 탑 플레이트가 일체형이 되어 진동 발생시 진동추 역할을 할 수 있는 구조적 특징을 가지는 복합형 체감진동 마이크로스피커.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 판스프링은 서스펜션 효율이 뛰어난 금속 재질을 사용 하며 중앙에는 요크와의 조립을 위한 홀이 형성 되고, 중앙으로부터 외곽으로 형성된 주름형의 4개의 날개로 구성 되어 진동 효율을 높일 수 있는 판스프링을 가지는 복합형 체감진동 마이크로스피커
6. 제 1항에 있어서

   상기 두개의 보이스코일(105A),(105B)는 각각의 신호 입력 단자를 가지고 있어 음향부 보이스코일(105A)에 신호가 인가될 경우 순수음향의 구현이 가능 하며, 진동부 보이스코일(105B)에 신호가 인가될 경우 음향이 발생 하지 않는 순수 진동만이 발생 되어 체감진동 및 골 전도 기능을 할 수 있으며, 두개로 분리된 각각의 단자에 동일한 신호가 인가될 경우 음향부 보이스코일(105A)과 진동부 보이스코일(105B)이 동시에 작동하여 일반음향과 동시에 체감진동 및 골 전도 기능이 함께 작동 할 수 있도록 선택적 사용이 가능한 구조의 복합형 체감진동 마이크로스피커.
7. 이동 통신 단말기 또는 PDA등에 장착되어 수신 진동 역할을 할 수 있는 복합형 체감진동 마이크로스피커에 있어서,

   내부 판 스프링에 고정된 요크와 요크의 상단에 위치한 3개의 마그네트를 진동추로 이용하고, 진동부 보이스코일로 외부로부터 일정한 저 주파수(180~230Hz)를 인가하면 판스프링이 일정한 주기로 상하 운동을 하여 진동을 발생하여 수신부 진동 기능을 구현이 가능한 복합형 체감진동 마이크로스피커.
8. 삭제